第七章 博弈模型与竞争策略课件.ppt

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1、2022/12/21,博弈模型与竞争策略,1,第七章 博弈模型与竞争策略,前面我们讨论： 消费者理论效用最大化个人偏好； 生产者理论利润最大化企业技术。但寡头垄断企业在作决策时，必须考虑竞争对手的可能反应。需要用博弈论来扩展我们对厂商的决策分析。,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,2,博弈模型与竞争策略,现代经济学越来越转向研究人与人之间行为的相互影响和作用，人与人之间的利益冲突与一致，人与人之间的竞争和合作。现代经济学注意到个人理性可能导致集体非理性（矛盾与冲突）。,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,3,一、导言,理性人假设： 竞争者都是理性的，他们都各自追求利润最大化。但在

2、最大化效用或利润时，人们需要合作，也一定存在冲突；人们的行为互相影响。,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,4,导言,博弈论研究的问题：决策主体的行为发生直接相互作用时的决策及其均衡问题，即在存在相互外部经济性条件下的选择问题。 如：OPEC成员国石油产量决策 国与国之间的军备竞赛 中央与地方之间的税收问题,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,5,导言,例一 田忌与齐王赛马 齐王 上 中 下 田忌 上 中 下 若同级比赛，田忌将输三千金； 若不同级比赛，田忌将赢一千金。 条件是：事先知道对方的策略。,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,6,导言,例二 房地产开发博弈房地产开发

3、商 A B每开发1栋写字楼，投资1亿元，收益如下： 市场情况 开发1栋楼 开发2栋楼 需求大 1.8亿元/栋 1.4亿元/栋 需求小 1.1亿元/栋 0.7亿元,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,7,房地产开发博弈,现在有8种开发方式:1.需求大时： （开发，开发） （开发，不开发 ） （不开发，开发）（不开发 ，不开发 ）2.需求小时： （开发，开发） （开发，不开发 ） （不开发，开发）（不开发 ，不开发 ）,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,8,房地产开发博弈,假定：1.双方同时作决策，并不知道对方的决策；2.市场需求对双方都是已知的。结果：1.市场需求大，双方都会开发，

4、各得利润4千万；2.市场需求小，一方要依赖对方的决策，如果A认为B会开发，A最好不开发，结果获利均为零；3.如果市场需求不确定，就要通过概率计算。,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,9,二、博弈的基本要素,1、参与人（player）参与博弈的直接当事人，博弈的决策主体和决策制定者，其目的是通过选择策略，最大化自己的收益（或支出）水平。参与人可以是个人、集团、企业、国家等。 k=1，2，K,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,10,博弈的基本要素,2、策略（strategy）参与人在给定信息的情况下的行动方案，也是对其他参与人作出的反应。策略集（strategy group）参与人

5、所有可选择策略的集合。策略组合（strategy combination）一局对策中，各参与人所选定的策略组成一个策略组合，或称一个局势。 S=(s1i，s2j，),2022/12/21,博弈模型与竞争策略,11,博弈的基本要素,3、支付（或收益）函数（payoff matrix）当所有参与人，确定所采取的策略以后，他们各自会得到相应的收益（或支付），它是测量组合的函数。令Uk 为第k个参与人的收益函数： Uk=Uk (s1，s2，),2022/12/21,博弈模型与竞争策略,12,田忌与齐王赛马的收益函数,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,13,房地产开发博弈的收益函数,各单元的第一

6、个数是A的得益，第二个数是B的得益。 需求大时利润 需求小时利润 B B A 开发 不开发 开发 不开发开发 4，4 8，0 -3，-3 1，0不开发 0，8 0，0 0，1 0，0,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,14,三、博弈分类,1.合作对策和非合作对策（有无有约束力的协议、承诺或威胁）2.静态对策和动态对策（决策时间同时或有先后秩序，能否多阶段、重复进行）3.完全信息对策和不完全信息对策（是否拥有决策信息）4.对抗性对策和非对抗性对策（根据收益冲突的性质）,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,15,博弈分类,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,16,完全信息静态对

7、策,完全信息静态对策,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,17,完全信息动态对策,完全信息动态对策,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,18,不完全信息静态对策,不完全信息静态对策,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,19,不完全信息动态对策,不完全信息动态对策,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,20,完全信息静态对策,两个寡头垄断厂商之间经济博弈策略在博弈中博弈者采取的策略大体上可以有三种1. 上策（dominant Strategy） 不管对手做什么，对博弈方都是最优的策略,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,21,完全信息静态对策,厂商 B,领导者,追随者

8、,追随者,厂商A,220, 250,1000, 15 0,100, 950,800, 800,如厂商A和B相互争夺领导地位:A考虑：不管B怎么决定，争做领导都是最好。B考虑：也是同样的。结论：两厂都争做领导者，这是上策。,领导者,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,22,完全信息静态对策,如厂商A和B相互竞争销售产品，正在决定是否采取广告计划:考虑A，不管B怎么决定，都是做广告最好。考虑B，也是同样的。结论：两厂都做广告，这是上策。,厂商 B,做广告,不做广告,做广告,不做广告,厂商A,10, 5,15, 0,6, 8,10, 2,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,23,完全信息

9、静态对策,但不是每个博弈方都有上策的，现在A没有上策。 A把自己放在B的位置，B有一个上策，不管A怎样做，B做广告。 若B做广告，A自己也应当做广告。,厂商 B,做广告,不做广告,做广告,不做广告,厂商A,10, 5,15, 0,6, 8,20, 2,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,24,完全信息静态对策,但在许多博弈决策中，一个或多个博弈方没有上策，这就需要一个更加一般的均衡，即纳什均衡。纳什均衡是给定对手的行为，博弈方做它所能做的最好的。 古尔诺模型的均衡是纳什均衡， 而上策均衡是不管对手行为，我所做的是我所能做的最好的。上策均衡是纳什均衡的特例。,2022/12/21,博弈模型

10、与竞争策略,25,完全信息静态对策,由于厂商选择了可能的最佳选择，没有改变的冲动，因此是一个稳定的均衡。 上例是一个纳什均衡，但也不是所有的博弈都存在一个纳什均衡，有的没有纳什均衡，有的有多个纳什均衡。,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,26,完全信息静态对策,例如：有两个公司要在同一个地方投资超市或旅馆，他们的得益矩阵为： 一个投资超市，一个投资旅馆，各赚一千万，同时投资超市或旅馆，各亏五百万，他们之间不能串通，那么应当怎样决策呢？,厂商 B,超市,旅馆,超市,旅馆,厂商A,-5,-5,10,10,10,10,-5,-5,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,27,完全信息静态对

11、策,2. 最小得益最大化策略（Maxmin Strategy) 博弈的策略不仅取决于自己的理性，而且取决于对手的理性。 如某电力局在考虑要不要在江边建一座火力发电站，港务局在考虑要不要在江边扩建一个煤码头。 他们的得益矩阵为：,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,28,完全信息静态对策,电力局建电厂是上策。港务局应当可以期望电力局建电厂，因此也选择扩建。这是纳什均衡。 但万一电力局不理性，选择不建厂，港务局的损失太大了。 如你处在港务局的地位，一个谨慎的做法是什么呢？ 就是最小得益最大化策略。,电力局,不建电厂,建电厂,不扩建,扩建,港务局,1，0,1, 0.5,-10, 0,2, 1,

12、2022/12/21,博弈模型与竞争策略,29,完全信息静态对策,最小得益最大化是一个保守的策略。它不是利润最大化，是保证得到1而不会损失10。 电力局选择建厂，也是得益最小最大化策略。 如果港务局能确信电力局采取最小得益最大化策略，港务局就会采用扩建的策略。,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,30,完全信息静态对策,在著名的囚徒困境的矩阵中，坦白对各囚徒来说是上策，同时也是最小得益最大化决策。坦白对各囚徒是理性的，尽管对这两个囚徒来说，理想的结果是不坦白。,囚徒B,坦白,不坦白,坦白,不坦白,囚徒A,-5, -5,-1, -10,-10, -1,-2, -2,2022/12/21,博

13、弈模型与竞争策略,31,不完全信息静态对策,3. 混合策略 在有些博弈中，不存在所谓纯策略的纳什均衡。在任一个纯策略组合下，都有一个博弈方可单方改变策略而得到更好的得益。但有一个混合策略 ，就是博弈方根据一组选定的概率，在可能的行为中随机选择的策略。 例如博弈硬币的正反面，,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,32,不完全信息静态对策,如果两个硬币的面一（都是正面或都是反面）博弈A方赢；如果一正一反，B方赢。你的策略最好是1/2选正面，1/2选反面的随机策略。A、B双方的期望得益都为： 0.5*1+0.5*(-1)=0,B方,正面,反面,正面,反面,A方,1, -1,-1, 1,-1,

14、1,1, -1,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,33,不完全信息静态对策,警卫与窃贼的博弈警卫睡觉，小偷去偷，小偷得益B，警卫被处分-D。警卫不睡，小偷去偷，小偷被抓受惩处-P，警卫不失不得。警卫睡觉，小偷不偷，小偷不失不得，警卫得到休闲R。警卫不睡，小偷不偷，都不得不失。,警卫,睡觉,不睡觉,偷,不偷,窃贼,B, -D,-P, 0,0, R,0, 0,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,34,不完全信息静态对策,混合博弈的两个原则一、不能让对方知道或猜到自己的选择，因此必须在决策时采取随机决策；二、选择每种策略的概率要恰好使对方无机可乘，对方无法通过有针对性的倾向于某种策略而

15、得益,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,35,不完全信息静态对策,警卫是不是睡觉决定于小偷偷不偷的概率，而小偷偷不偷的概率在于小偷猜警卫睡不睡觉；小偷一定来偷，警卫一定不睡觉；小偷一定不来偷，警卫一定睡觉。警卫的得益与小偷偷不偷的概率有关。,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,36,不完全信息静态对策,若小偷来偷的概率为P偷，警卫睡觉的期望得益为： R ( 1- P偷) + (-D) P偷小偷认为警卫不会愿意得益为负，最多为零，即 R/D= P偷/ ( 1- P偷) 小偷偷不偷的概率等于R与D的比率。,0,1,小偷偷的概率,警卫睡觉的期望得益,R,D,P偷,2022/12/21,

16、博弈模型与竞争策略,37,不完全信息静态对策,同样的道理警卫偷懒（睡觉）的概率P睡，决定了小偷的得益为：(-P) ( 1- P睡) + (B) P睡警卫也认为小偷不会愿意得益为负，最多为零，即 B / P = ( 1- P睡)/ P睡警卫偷不偷懒的概率取决于 B与P的比率有趣的激励悖论,0,1,警卫偷懒的概率,小偷的期望得益,P睡,P,B,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,38,案例分析,两个寡头垄断企业生产相同产品，同时对产量进行一次性决策，目标是各自利润最大化。 市场需求为： P= 30 - Q Q= Q1 + Q2 MC1=MC2=0,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,3

17、9,案例分析,古尔诺均衡： Q1=Q2 =10，P=10， 1= 2=100；卡特尔均衡： Q1=Q2 =7.5，P=15， 1= 2=112.5；斯塔克博格均衡： Q1=15，Q2 =7.5， （企业1为领导者） P=7.5，1=112.5， 2=56.25。,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,40,案例分析,这两个寡头企业按古尔诺模型决策，或卡特尔模型决策，得益矩阵如右所示。古尔诺均衡是上策均衡，同时也纳什均衡。,企业2,7.5,10,7.5,10,企业1,112.5, 112.5,93.75, 125,125, 93.75,100, 100,2022/12/21,博弈模型与竞争策

18、略,41,案例分析,如果按上述三种模型决策，结果有如何？同时行动：（10，10）1先2后： （15，7.5)串通： （7.5，7.5),企业 2,7.5,10,15,7.5,10,15,企业1,112.5, 112.5,93.75, 125,56.25, 112.5,125, 93.75,100, 100,50, 75,112.5, 56.25,75, 50,0, 0,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,42,案例分析,两个寡头垄断企业在一个性开发地区要同时开发超市和旅馆。得益矩阵如右所示。 你有什么对策？ 存在纳什均衡吗？,-50, -80,900, 500,200, 800,60,

19、80,企业 2,旅馆,超市,旅馆,超市,企业1,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,43,案例分析,如果这两个经营者都是小心谨慎的决策者，都按最小得益最大化行事，结果是什么？（60，80） 如果他们采取合作的态度结果又是什么？ 从这个合作中得到的最大好处是多少？一方要给另一方多大好处才能说服另一方采取合作态度？,-50, -80,900, 500,200, 800,60, 80,H,S,H,S,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,44,完全信息动态对策,4. 重复博弈对于那个著名的囚徒两难决策，在他们一生中也许就只有一次。但对于 多数企业来说，要设置产量，决定价格，是一次又一次。

20、这会有什么不同呢？,-5, -5,-1, -10,-10, -1,-2, -2,不坦白 坦白,不坦白,坦白,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,45,完全信息动态对策,我们再来回顾一下古尔诺均衡。如果仅仅时一次性决策，采取的时上策策略选择 Q （10，10）,企业 2,7.5,10,7.5,10,企业1,112.5, 112.5,93.75, 125,125, 93.75,100, 100,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,46,完全信息动态对策,如果你和你的竞争对手要博弈三个回合，希望三次的总利润最大化。那么你第一回合的选择时什么？第二回合呢？第三回合呢？如果时连续博弈十次呢？

21、如果是博弈无限次呢？ 策略是以牙还牙,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,47,完全信息动态对策,不能指望企业永远生存下去，博弈的重复是有限次的。那么最后一次我应当是怎样的策略呢？ 如果对手是理性的，也估计到这一点，那么倒数第二次我应当怎样定价呢？ 如此类推，理性的结果是什么？ 而我又不知道哪一次是最后一次，又应当采用什么策略呢？,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,48,完全信息动态对策,5. 序列博弈我们前面讨论的博弈都是同时采取行动，但有许多例子是先后采取行动，是序列博弈。比如两个企业中，企业1可以先决定产量，他们的市场需求函数 P=30 - Q Q1+Q2 = Q MC1=

22、MC2=0,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,49,案例分析,企业1考虑企业2会如何反应？企业2会按古尔诺的反应曲线行事。 Q2 = 15- Q1/2企业1 的收益: TR1=Q1P = Q130-(Q1+Q2) = 30Q1 -(Q1)2 -Q1(15-Q1/2) = 15Q1 -(Q1)2/2 MR1 = 15 -Q1,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,50,案例分析,MC1 = 0， Q1=15， Q2 = 7.5， P1 = 112.5， P2=56.25 先采取行动的企业占优势。 而如果企业1先决定价格，结果？ 若同时决定价格，则各自的需求函数应当是： Q1= 20-

23、P1+P2 Q2= 20-P2+P1,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,51,案例分析,假定： MC1=MC2= 0反应函数： P1= Q1 P1-TC1, P2= Q2 P2-TC2, P1=(20+P2)/2 P2=(20+P1)/2 P1=P2=20 P1=P2=400,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,52,案例分析,企业1先决定价格，企业 1 考虑企业2 的反应曲线P1=P1*20-P1+(20+P1)/2= 30 P1 -P21/2 P1=30 P2 = 25 Q1=15 Q2=25 P1 = 450 P2=625 价格战，先行动的吃亏,2022/12/21,博弈模

24、型与竞争策略,53,案例分析,6. 威胁博弈 两个企业有类似的产品，但企业1在产品的质量和信誉上有明显的优势。如果他们的得益矩阵如右所示，那么企业1对企业2有威慑力吗？,企业 2,高价位,低价位,高价位,低价位,100, 80,80, 100,20, 0,10, 20,企业1,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,54,案例分析,如果企业1是发动机生产厂，可生产汽油机或柴油机；企业2是汽车厂，可生产汽油车或柴油车。他们的得益矩阵如右所示。 企业1对企业 2有威慑力吗？,企业 2,汽油车,柴油车,汽油机,柴油机,3 ，6,3 ，0,1， 1,8， 3,企业1,2022/12/21,博弈模型与

25、竞争策略,55,案例分析,如果企业1采取断然措施，关闭并拆除汽油机的生产线，把自己逼到只生产柴油机。他们的得益矩阵如右所示。 企业1对企业 2能有威慑力吗？,企业 2,汽油车,柴油车,汽油机,柴油机,0 ，6,0 ，0,1， 1,8， 3,企业1,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,56,案例分析,在博弈中，有点疯狂的一方有优势。狭路相逢，勇者胜，但也是冒险的。如果企业2能很容易的找到一家生产汽油机的合作工厂，企业1就十分不利了。斗鸡博弈就是一个戏剧化的例子。,企业 2,汽油车,柴油车,汽油机,柴油机,0 ，6,0 ，0,1， 5,8， 3,企业1,2022/12/21,博弈模型与竞争策

26、略,57,案例分析,又如：在一个开发地区，有两家公司都想在一个新开发地区建立一个大型综合商厦，该地区只能支持一家综合商厦，得益矩阵如右： 先发制人,企业 2,开办,不开办,开办,不开办,-10，-10,20 ，0,0，20,0， 0,企业1,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,58,案例分析,在许多情况下，厂商有时能采取阻止潜在竞争者进入的策略。使潜在竞争者确信进入无利可图。 如市场需求函数 P=100 - Q/2现有企业的 MCI=40, 潜在竞争者有同样的 MCP= 40但必须支付沉没成本500,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,59,案例分析,如果你是现有企业，你打算怎样做

27、？ P=70? or 49?潜在的竞争者是怎么想的呢？,潜在竞争者,进入,不进,高价,低价,现有企业,900,400,1800, 0,459, -41,918, 0,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,60,案例分析,如果沉没成本是400，你打算怎样做呢？ P=70 ? 还是 P=47? 潜在的竞争者在怎样想？ 理性可能被打破。 核威慑,潜在竞争者,进入,不进,高价,低价,现有企业,900,500,1800, 0,371, -29,742, 0,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,61,案例分析,7. 讨价还价策略 目标：各自的得益最大化 有两个人在讨价还价100元怎么分？以元为单位。 A提出一个分法，如果B接收，讨价还价结束。 B如果不接受，总数减到90元，由B提出方案，A可以接受或不接受。,2022/12/21,博弈模型与竞争策略,62,案例分析,如果你是，若要两轮结束讨价还价，你第一轮的方案是什么？ 若三轮结束呢？ 十轮结束呢？ 一个最好的方法是跳到最后一轮，寻找一个最佳方案，然后返回到第一轮,